《土力学与基础工程》课件 02.pptVIP

3.1.1.1 土粒粒组 自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干组。 稠度指粘性土含水量不同时所表现出的物理状态,它反映了土的软硬程度或对外力引起的变化或破坏的抵抗能力的性质. 随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。当含水量很大时，土是一种粘滞流动的液体即泥浆，称为流动状态；随着含水量逐渐减少，粘滞流动的特点渐渐消失而显示出塑性，称为可塑状态；当含水量继续减少时，则发现土的可塑性逐渐消失，从可塑状态变为半固体状态。如果同时测定含水量减少过程中的体积变化，则可发现土的体积随着含水量的减少而减小，但当含水量很小的时候，土的体积却不再随含水量的减少而减小了，这种状态称为固体状态。 2、粘性土的界限含水量——塑限和液限界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。 液限wL 流动状态与可塑状态间的分界 塑限wp 可塑状态与半固体状态间分界 缩限ws 半固体状态与固体状态间的分界 其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将76克重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经5秒种恰好沉入10mm深度，这时杯内土样的含水量就是液限Wl值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。 搓条法:即用双手将天然湿度的土样搓成小圆球（球径小于10mm），放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为3mm，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑限Wp值。 4. 影响粘性土可塑性的因素 粒径组成的影响 粘粒（粒径0.005mm）含量的增加及粒径的减小，使塑限及液限提高，但对液限的影响更为明显，故可塑性随粘粒含量的增加及粒径的减小而提高。 矿物成分和交换离子成分的影响 可塑性随矿物成分亲水性的加大而提高：蒙脱石伊利石高岭石。 三、粘性土的灵敏度和触变形 由地层中取出的土样，如能保持原有的结构含水量不变，则称为“原状土样”。如土样的结构、构造已受到人为的破坏或水分发生变化，则称为“扰动土”或“非原状土”。 粘性土的性质与其结构是否被扰动有密切的关系。扰动的土比具有相同密度和含水量的原状土，其力学性质往往变坏。土的性质受结构扰动的影响而改变的特性，称为土的结构性。粘性土是具有结构性的土，而砂子和碎石土一般不具有结构性。 粘性土结构性的强弱用灵敏度 来表示 —原状土的无侧限抗压强度，即单轴抗压强度， —重塑试样的无侧限抗压强度， 按灵敏度大小，粘性土可分 低灵敏 1～2 中灵敏 2～4 高灵敏 ＞4 应变控制式无侧限压缩仪 结构未破坏 结构破坏 结构强度恢复 饱和粘性土的结构受扰动，强度降低，扰动停止后，土强度又随时间而增长，这种特征称为土的触变性。 3.5 地基土的工程分类 粗粒土和细粒土 粗粒土：粒径较大，颗粒之间联结微弱，仅有重力或毛细压力作用，亦称无粘性土。 细粒土：粒径很小，颗粒之间由分子引力和静电力，使土具有粘聚力，颗粒之间的结合水膜使其具有可塑性，其中的粘土矿物使其具有胀缩性。亦称粘性土。 粗粒土和细粒土的工程划分 粗粒土的工程性质（强度、压缩性、渗透性）主要取决于其颗粒级配，细粒土的则主要取决于颗粒的矿物成分。 工程上，粒径大于0.075mm颗粒质量占全部土粒质量50％的称为粗粒土，小于50％称为细粒土。 土（岩石） 岩 石 碎石土 粉 土 特殊土 砂 土 按坚硬程度 和完整程度划分 按级配、圆度划分 粘性土 按塑性指数Ip (IP≥17 称为粘土) 土（岩石）的工程分类（《建筑地基基础设计规范》） 按级配和塑性指数Ip 按塑性图 软 土 红粘土 黄土 膨胀土 多年冻土 盐渍土 性质特殊且对工程不利的土。 分类方法： 1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002) 根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大类 a.岩石的分类 颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分类 坚硬程度类别 饱和单轴抗压强度frk(Mpa) 坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩 30＜frk≤60 frk＞60 15＜frk≤30 5＜frk≤15 frk≤5 按坚硬程度 和完整程度划分 b.碎石土的分类 粒径大于2m